Synthesis and characterisation of novel nitrogen and fluorine containing spirobifluorene derivatives for electronic applications and crystal engineering

Among organic materials, spirobifluorene derivatives represent a very attractive class of materials for electronic devices. These compounds have high melting points, glass transitions temperatures and morphological stability, which makes these materials suitable for organic electronic applications. In addition, some of spirobifluorenes can form porous supramolecular associations with significant volumes available for the inclusion of guests. These molecular associations based on the spirobifluorenes are noteworthy because they are purely molecular analogues of zeolites and other microporous solids, with potential applications in separation, catalysis, sensing and other areas.

Organische Mikro- und Nanodrähte auf Basis von Perylendiimiden

Diese Arbeit thematisiert die optimierte Darstellung von organischen Mikro- und Nanodrähten, Untersuchungen bezüglich deren molekularen Aufbaus und die anwendungsorientierte Charakterisierung der Eigenschaften. Mikro- und Nanodrähte haben in den letzten Jahren im Zuge der Miniaturisierung von Technologien an weitreichendem Interesse gewonnen. Solche eindimensionalen Strukturen, deren Durchmesser im Bereich weniger zehn Nanometer bis zu einigen wenigen Mikrometern liegt, sind Gegenstand intensiver Forschung. Neben anorganischen Ausgangssubstanzen zur Erzeugung von Mikro- und Nanodrähten haben organische Funktionsmaterialien aufgrund ihrer einfachen und kostengünstigen Verarbeitbarkeit sowie ihrer interessanten elektrischen und optischen Eigenschaften an Bedeutung gewonnen. Eine wichtige Materialklasse ist in diesem Zusammenhang die Verbindungsklasse der n-halbleitenden Perylentetracarbonsäurediimide (kurz Perylendiimide). Dem erfolgreichen Einsatz von eindimensionalen Strukturen als miniaturisierte Bausteine geht die optimierte und kontrollierte Herstellung voraus. Im Rahmen der Doktorarbeit wurde die neue Methode der Drahterzeugung „Trocknen unter Lösungsmittelatmosphäre“ entwickelt, welche auf Selbstassemblierung der Substanzmoleküle aus Lösung basiert und unter dem Einfluss von Lösungsmitteldampf direkt auf einem vorgegebenen Substrat stattfindet. Im Gegensatz zu literaturbekannten Methoden ist kein Transfer der Drähte aus einem Reaktionsgefäß nötig und damit verbundene Beschädigungen der Strukturen werden vermieden. Während herkömmliche Methoden in einer unkontrolliert großen Menge von ineinander verwundenen Drähten resultieren, erlaubt die substratbasierte Technik die Bildung voneinander separierter Einzelfasern und somit beispielsweise den Einsatz in Einzelstrukturbauteilen. Die erhaltenen Fasern sind morphologisch sehr gleichmäßig und weisen bei Längen von bis zu 5 mm bemerkenswert hohe Aspektverhältnisse von über 10000 auf. Darüber hinaus kann durch das direkte Drahtwachstum auf dem Substrat über den Einsatz von vorstrukturierten Oberflächen und Wachstumsmasken gerichtetes, lokal beschränktes Drahtwachstum erzielt werden und damit aktive Kontrolle auf Richtung und Wachstumsbereich der makroskopisch nicht handhabbaren Objekte ausgeübt werden. Um das Drahtwachstum auch hinsichtlich der Materialauswahl, d. h. der eingesetzten Ausgangsmaterialien zur Drahterzeugung und somit der resultierenden Eigenschaften der gebildeten Strukturen aktiv kontrollieren zu können, wird der Einfluss unterschiedlicher Parameter auf die Morphologie der Selbstassemblierungsprodukte am Beispiel unterschiedlicher Derivate betrachtet. So stellt sich zum einen die Art der eingesetzten Lösungsmittel in flüssiger und gasförmiger Phase beim Trocknen unter Lösungsmittelatmosphäre als wichtiger Faktor heraus. Beide Lösungsmittel dienen als Interaktionspartner für die Moleküle des funktionellen Drahtmaterials im Selbstassemblierungsprozess. Spezifische Wechselwirkungen zwischen Perylendiimid-Molekülen untereinander und mit Lösungsmittel-Molekülen bestimmen dabei die äußere Form der erhaltenen Strukturen. Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Molekülstruktur des verwendeten funktionellen Perylendiimids. Es wird der Einfluss einer Bay-Substitution bzw. einer unsymmetrischen Imid-Substitution auf die Morphologie der erhaltenen Strukturen herausgestellt. Für das detaillierte Verständnis des Zusammenhanges zwischen Molekülstruktur und nötigen Wachstumsbedingungen für die Bildung von eindimensionalen Strukturen zum einen, aber auch die resultierenden Eigenschaften der erhaltenen Aggregationsprodukte zum anderen, sind Informationen über den molekularen Aufbau von großer Bedeutung. Im Rahmen der Doktorarbeit konnte ein molekular hoch geordneter, kristalliner Aufbau der Drähte nachgewiesen werden. Durch Kombination unterschiedlicher Messmethoden ist es gelungen, die molekulare Anordnung in Strukturen aus einem Spirobifluoren-substituierten Derivat in Form einer verkippten Molekülstapelung entlang der Drahtlängsrichtung zu bestimmen. Um mögliche Anwendungsbereiche der erzeugten Drähte aufzuzeigen, wurden diese hinsichtlich ihrer elektrischen und optischen Eigenschaften analysiert. Neben dem potentiellen Einsatz im Bereich von Filteranwendungen und Sensoren, sind vor allem die halbleitenden und optisch wellenleitenden Eigenschaften hervorzuheben. Es konnten organische Transistoren auf der Basis von Einzeldrähten mit im Vergleich zu Dünnschichtbauteilen erhöhten Ladungsträgerbeweglichkeiten präpariert werden. Darüber hinaus wurden die erzeugten eindimensionalen Strukturen als aktive optische Wellenleiter charakterisiert. Die im Rahmen der Dissertation erarbeiteten Kenntnisse bezüglich der Bildung von eindimensionalen Strukturen durch Selbstassemblierung, des Drahtaufbaus und erster anwendungsorientierter Charakterisierung stellen eine Basis zur Weiterentwicklung solcher miniaturisierter Bausteine für unterschiedlichste Anwendungen dar. Die neu entwickelte Methode des Trocknens unter Lösungsmittelatmosphäre ist nicht auf den Einsatz von Perylendiimiden beschränkt, sondern kann auf andere Substanzklassen ausgeweitet werden. Dies eröffnet breite Möglichkeiten der Materialauswahl und somit der Einsatzmöglichkeiten der erhaltenen Strukturen.

Defects in Self Assembled Colloidal Crystals

Colloidal self assembly is an efficient method for making 3-D ordered nanostructures suitable for materials such as photonic crystals and macroscopic solids for catalysis and sensor applications. Colloidal crystals grown by convective methods exhibit defects on two different scales. Macro defects such as cracks and void bands originate from the dynamics of meniscus motion during colloidal crystal growth while micro defects like vacancies, dislocation and stacking faults are indigenous to the colloidal crystalline structure. This paper analyses the crystallography and energetics of the microscopic defects from the point of view of classical thermodynamics and discusses the strategy for the control of the macroscopic defects through optimization of the liquid-vapor interface.

High Indium Concentration InGaN/GaN Grown on Sapphire Substrate by MOCVD

The InGaN system provides the opportunity to fabricate light emitting devices over the whole visible and ultraviolet spectrum due to band-gap energies E[subscript g] varying between 3.42 eV for GaN and 1.89 eV for InN. However, high In content in InGaN layers will result in a significant degradation of the crystalline quality of the epitaxial layers. In addition, unlike other III-V compound semiconductors, the ratio of gallium to indium incorporated in InGaN is in general not a simple function of the metal atomic flux ratio, f[subscript Ga]/f[subscript In]. Instead, In incorporation is complicated by the tendency of gallium to incorporate preferentially and excess In to form metallic droplets on the growth surface. This phenomenon can definitely affect the In distribution in the InGaN system. Scanning electron microscopy, room temperature photoluminescence, and X-ray diffraction techniques have been used to characterize InGaN layer grown on InN and InGaN buffers. The growth was done on c-plane sapphire by MOCVD. Results showed that green emission was obtained which indicates a relatively high In incorporation.

Oblique Angle Deposition of Germanium Film on Silicon Substrate

The effect of flux angle, substrate temperature and deposition rate on obliquely deposited germanium (Ge) films has been investigated. By carrying out deposition with the vapor flux inclined at 87° to the substrate normal at substrate temperatures of 250°C or 300°C, it may be possible to obtain isolated Ge nanowires. The Ge nanowires are crystalline as shown by Raman Spectroscopy.

Synthesis and Characterization of Magnetic Nanoparticles with High Magnetization and Good Oxidation Resistibility

Magnetic nanoparticles attract increasing attention because of their current and potential biomedical applications, such as, magnetically targeted and controlled drug delivery, magnetic hyperthermia and magnetic extraction. Increased magnetization can lead to improved performance in targeting and retention in drug delivery and a higher efficiency in biomaterials extraction. We reported an approach to synthesize iron contained magnetic nanoparticles with high magnetization and good oxidation resistibility by pyrolysis of iron pentacarbonyl (Fe(CO)[subscript 5]) in methane (CH[subscript 4]). Using the high reactivity of Fe nanoparticles, decomposition of CH[subscript 4] on the Fe nanoparticles leads to the formation of nanocrystalline iron carbides at a temperature below 260°C. Structural investigation indicated that the as-synthesized nanoparticles contained crystalline bcc Fe, iron carbides and spinel iron oxide. The Mössbauer and DSC results testified that the as-synthesized nanoparticle contained three crystalline iron carbide phases, which converted to Fe[subscript 3]C after a heat treatment. Surface analysis suggested that the as-synthesized and subsequently heated iron-iron carbide particles were coated by iron oxide, which originated from oxidization of surface Fe atoms. The heat-treated nanoparticles exhibited a magnetization of 160 emu/g, which is two times of that of currently used spinel iron oxide nanoparticles. After heating in an acidic solution with a pH value of 5 at 60°C for 20 h, the nanoparticles retained 90 percentage of the magnetization.

Correlación entre el resultado refractivo post-catarata con la predicción biométrica pre-operatoria

La cirugía de cataratas por Facoemulsificación es tal vez uno de los procedimientos más realizados en la práctica de oftalmología general, sin embargo el resultado refractivo de esta cirugía no siempre llena las expectativas del oftalmólogo y del paciente, es por esto que es de gran importancia observar los resultados post quirúrgicos obtenidos y las distintas variables que pudieron influir en dicho resultado. Objetivo: determinar la capacidad predictiva de la formula biométrica empleada en el preoperatorio con el resultado refractivo post operatorio expresada en porcentajes. Materiales y métodos: se realizó un estudio de correlación basándose en la refracción prevista por la biometría y la refracción encontrada en el post operatorio. Se analizó los diferentes grupos de pacientes miopes, hipermétropes y emétropes en de los rangos de 0,50D, 0,75 D y 1,00D. Resultados: el porcentaje de pacientes que presento 0,50D de diferencia con el previsto fue de 57,7% para el total, 100% para hipermétropes, 53,1% para emétropes, 56,3% para miopes. En el rango de 0,75D 71,2% para el total, 62,5% para emétropes y 81,3% para miopes. En el rango de 1,00D 82,7% para el total, 75% para emétropes y 93,8% para miopes. Conclusiones: la formula SRK/T presento un buen desempeño en todos los grupos encontrándose resultados concordantes con los descritos en la literatura.

Limitaciones y fortalezas de la integración latinoamericana. Una visión desde las iniciativas del arco del pacífico latinoamericano y el acuerdo del pacífico. Periodo: 2007 - 2011

En la actualidad el Pacífico es visto como un espacio de oportunidades para aprovechar, bien sea de manera individual o a través de la creación de iniciativas comunes que conduzcan a mayores acercamientos a esta región. Si se apela a las iniciativas, es preciso estudiar el Acuerdo del Pacífico – AP, un espacio conformado por México, Colombia, Perú y Chile, que se plantea como principal objetivo el acercamiento a la región de Asia – Pacífico. Así, el presente documento intenta hacer un aporte a la disciplina de las Relaciones Internacionales por medio de un análisis de estas dos iniciativas, haciendo énfasis sobre el Acuerdo del Pacífico, también llamado Alianza del Pacífico, espacio que en la actualidad se perfila como uno de los de mayor dinamismo y relevancia en Latinoamérica.

Análisis de iniciativas de memoria colectiva de víctimas del conflicto armado en Colombia a través de expresiones artísticas musicales en Bogotá. Periodo 1991−2010

Dentro del conflicto armado en Colombia, algunas expresiones artísticas musicales se han convertido en mecanismos alternativos de construcción de memoria colectiva, al rescatar y hacer público memorias de individuos y hechos violentos que los relatos oficiales de poder pretenden olvidar.

Exposición acumulada de polvo respirable como predictor de enfermedad respiratoria

En la minería de carbón se presenta exposición prolongada a polvo de carbón y a polvo de sílice en diferentes porcentajes, encontrándose una asociación con las alteraciones obstructivas, bronquitis crónica, Neumoconiosis de los trabajadores de carbón y Silicosis. Se han establecido varias formas de estimar el riesgo de desarrollar dichas enfermedades respiratorias no malignas secundarias a la exposición a estos polvos (carbón y sílice) en el ámbito ocupacional, siendo el cálculo de la exposición acumulada, la que ha demostrado mayor utilidad. Con el fin de establecer el riesgo de desarrollar alteraciones funcionales, a partir de la exposición acumulada de polvo respirable - y en los trabajadores de una empresa de minería a cielo abierto en Colombia, se estructuró este estudio de cohorte. Se contó con el registro de 566 trabajadores distribuidos en 29 Grupos de Exposición Similar (GES). El cálculo de la dosis acumulada se realizó considerando las medianas de exposición para cada GES y el tiempo de exposición de cada trabajador. Y posteriormente se estimó el riesgo empleando una regresión de poisson con varianza robusta. Los resultados más importantes del estudio muestran la exposición acumulada en niveles inferiores a los reportados en la literatura, sin embargo se encuentra un riesgo ligeramente elevado, IRR 1.000124 (IC95% 1 - 1.000248) en los expuestos, estimando que por cada unidad de medición de la exposición acumulada que se incremente, el riesgo de que aparezca una alteración respiratoria funcional se incrementa en 1.000124 veces entre los trabajadores expuestos y los no expuestos.

Análisis de los factores que han dificultado la incursión de Colombia en la región de Asia pacífico y el posible aprovechamiento de los mecanismos de integración regional alternativos a APEC para incursionar en la región de Asia Pacífico

El objetivo de esta investigación diagnóstica es analizar los factores que han dificultado la incursión de Colombia en la Región de Asia Pacífico. Así pues, se buscó explicar cómo la falta de consenso para aumentar el número de países miembros en APEC, ha sido la principal razón que explica el retraso para alcanzar dicho objetivo. Así mismo, se hizo un análisis sobre los lineamientos de política exterior colombiana y la forma en que el diseño de la misma se encuentra influenciado por los intereses de la política exterior estadounidense. En tercer lugar, se analizó cómo el poco despliegue institucional colombiano en la región asiática ha conducido a un retroceso para profundizar las relaciones con Asia. Finalmente, se buscó verificar la forma en que Colombia podría aprovechar los mecanismos de integración regional alternos a APEC para incursionar en la región, por ejemplo la AP.

Análisis de la política exterior japonesa en materia económica frente a las dinámicas comerciales de Corea del Sur y Japón. Periodo 2001 – 2011

Este estudio de caso busca analizar la Política Exterior Japonesa en materia económica frente a las dinámicas comerciales tanto de Corea del Sur como del mismo Japón en el Periodo 2001 – 2011, teniendo como objetivo concreto la identificación de la incidencia que tienen dichas dinámicas comerciales, en términos de competitividad por precio y calidad, sobre la Política Exterior Comercial Japonesa (PECJ).

Relación de exposición a polvos de carbón, sílice cristalina y neumoconiosis, en trabajadores de minas de socavón, Cundinamarca, 2014.

Objetivo: Determinar el nivel de riesgo de la exposición por fracción respirable a polvo de carbón y sílice cristalina y la prevalencia de neumoconiosis en trabajadores de minas de socavón del departamento de Cundinamarca. Métodos: estudio de corte transversal, en grupos de exposición similar (GES) en las minas seleccionadas, el tamaño muestral fue constituido por 11 empresas y 215 trabajadores en donde se realizó un muestreo ambiental para medir los niveles de polvo de carbón y sílice cristalina. Resultados: La edad promedio del grupo fue de 46±9,5 años y género masculino (97,2%), se encontró una asociación significativa entre polvo de carbón y neumoconiosis (p =0,050) y no fue significativa con exposición a sílice cristalina (p = 0,537). El modelo de regresión logística mostró asociación significativa con la escala de nivel de riesgo de carbón medio (OR=10.4, IC 95%:1.50, 71.41, p=0,02), ajustando con variables significativas como: tamaño de la empresa mediana (OR = 2,67, IC 95%:1.07, 6.66, p=0,04), antigüedad mayor o igual a 30 años (OR = 7,186, IC 95%:2.98, 17.29, p=0,001) y habito tabáquico por más de un año (OR = 4,437, IC 95%:2.06, 9.55, p=0,001) para sílice cristalina no hubo asociación en el modelo multivariado. Conclusión: El riesgo de exposición a carbón de nivel medio está relacionado con la prevalencia de neumoconiosis y otros factores adicionales como tamaño de la empresa mediana, antigüedad mayor o igual a 30 años y habito tabáquico por más de un año para los trabajadores de minería de socavón en Cundinamarca. Para los niveles de sílice cristalina no se encontró asociación significativa.

Perfil de exposición ocupacional a polvo de cemento y sílice cristalina en procesos de cementación y Fracturamiento hidráulico en el sector Oil & Gas en Colombia: un estudio retrospectivo (2009 – 2013).

La exposición a polvo de cemento y sílice ha sido estudiada por años en países como Estados Unidos y Canadá, cuando el polvo de cemento se inhala durante diferentes actividades, se puede ocasionar afectación del tracto respiratorio de las personas expuestas. El estudio “Perfil de exposición ocupacional a polvo de cemento y sílice cristalina en procesos de cementación y Fracturamiento hidráulico en el sector Oil & Gas en Colombia: un estudio retrospectivo (2009 – 2013).” Permitió identificar las actividades funcionales que representan un riesgo potencial por la presencia de partículas aerosuspendidas, analizar una base de datos que reúne cerca de 18298 registros de evaluaciones higiénicas en el sector Oil & Gas, realizar posteriormente el cálculo de material particulado en la fracción respirable y sílice cristalina aplicables para cada proceso y el procesamiento de los datos estadísticamente, confrontar estos estimadores estadísticos con los valores límites permisibles definidos por el gobierno nacional, los resultados incluyeron la caracterización de un perfil de exposición ocupacional por actividad funcional para el proceso de cementación, la identificación de los trabajadores más expuestos según las condiciones de exposición y cuáles de estos perfiles superan los límites máximos permisibles para un turno de trabajo de 12 horas, esta información permitirá a los profesionales de la salud e higiene laboral orientar actividades de seguimiento, vigilancia y control en los grupos de exposición similar específicos. Para el proceso de fracturamiento hidráulico los datos encontrados no fueron estadísticamente significativos.

Colombia y el transpacific partnership agreement

Colombia, a partir de 1990, inicia un plan de gobierno enfocado en la apertura económica, con estrategias que propugnaban por un cambio en el modelo económico a través de políticas como la reducción de aranceles a las importaciones y otra serie de medidas proteccionistas, flexibilización laboral, la reducción del papel del Estado para darle protagonismo al sector privado y procesos de privatización de empresas públicas En este entorno internacional se ha adquirido conciencia de que, en un mundo globalizado y cada vez más interdependiente, no puede haber espacio para “aventuras solitarias de Estados soberanos”, lo que justifica la proliferación de organizaciones multilaterales en América Latina y el Caribe en la última década. Recientemente Colombia ha mostrado su interés en entrar a formar parte de un bloque económico de gran relevancia a nivel internacional: el "Transpacific Partnership Agreement" (TPP); tratado integrado por: Canadá, Estados Unidos, México, Perú, Chile, Japón, Vietnam, Malasia, Singapur, Brunei, Australia y Nueva Zelanda, representando el 35% del PIB mundial y el 11% de la población. El presente trabajo pretende presentar una visión objetiva del TPP, generando el espacio para la libre interpretación de sus beneficios o perjuicios. Para ello, se analiza el estado actual del TPP con sus principales indicadores, su desempeño en los últimos años y las relaciones diplomáticas y los flujos comerciales entre Colombia y los países miembros del mismo.